Aвтоматизація моніторингу морської обстановки за допомогою безекіпажного надводного судна
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-286-6-166-173Ключові слова:
моніторинг морської обстановки, безекіпажне надводне судно, гідроакустична станція, система керування, алгоритм керуванняАнотація
Моніторинг надводної та підводної обстановки є одним з важливих аспектів забезпечення захисту кожної морської країни. На даний час найбільш затребуваними засобами висвітлення підводної обстановки є статичні гідроакустичні станції та безекіпажні надводні судна. Основними проблемами їх використання є те, що гідроакустичні станції, які знаходяться далеко в морі, можуть бути виявлені порушниками з-за наявності радіосигналів, які транслюються з радіобуїв, а безекіпажні надводні судна не забезпечують безперервного моніторингу визначеної морської акваторії. Метою статті є розробка концепції побудови системи автоматичного моніторингу надводної та підводної обстановки у територіальних водах держави на базі оперативно розгорнутої морської мережі, яка побудована на основі використання безекіпажних надводних суден та стаціонарних гідроакустичних станцій з радіобуями. Запропонована структура оперативно розгорнутої мережі пасивних гідроакустичних станцій для виявлення підводних і надводних потенційно небезпечних об’єктів та порушників в територіальних водах держави. Основною складністю експлуатації пропонованої мережі є просторове розташування гідроакустичної станції при встановленні її у визначеному місці донної поверхні. Для можливості контролю цього процесу та обслуговування гідроакустичних станцій передбачено використання ненаселеного прив’язного підводного апарата. Надано опис концепції функціонування оперативно розгорнутої мережі пасивних гідроакустичних станцій, яка базується на почерговому отриманні безекіпажним надводним судном інформації від гідроакустичних станцій про стан підводної обстановки. Як невід’ємну складову мережі розглянуто канал зв’язку судна з береговим постом керування системою моніторингу морської обстановки. Запропоновано алгоритм штатної роботи оперативно розгорнутої мережі, в якому перед обміном даними між безекіпажним надводним судном та пасивною гідроакустичною станцією, передбачена процедура ініціалізації каналу гідроакустичного зв’язку. Для підвищення достовірності ідентифікації виявленого об’єкта-порушника передбачено залучено берегових систем керування рухом суден.
Посилання
1. Vasilijević А., Nađ Đ., Mandić F., Mišković N., Vukić Z. Coordinated Navigation of Surface and Underwater Marine Robotic Vehicles for Ocean Sampling and Environmental Monitoring. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2017. Vol. 22, Issue 3. P. 1174–1184. DOI: 10.1109/TMECH.2017.2684423.
2. Suciu G., Suciu V., Dobre C., Chilipirea C. Tele-Monitoring System for Water and Underwater Environments Using Cloud and Big Data Systems. 2015 20th International Conference on Control Systems and Computer Science. 2015. DOI: 10.1109/CSCS.2015.31.
3. Uncrewed Patrol Vessel. Ocean alpha. URL: https://oceanalpha.com/product-item/m75/.
4. U.S. Navy Tests Unmanned Patrol Boat for Port Security. The Maritime Executive. 2020. URL: https://www.maritime-executive.com/article/u-s-navy-tests-unmanned-patrol-boat-for-port-security.
5. Unmanned Oceanic Patrol Vessel. TECNOVERITAS. URL: https://www.tecnoveritas.net/rd-projects/uopv/.
6. Олімп-3К. Spets Techno Export. URL: https://spetstechnoexport.com/uk/product/olimp-3k.
7. SAES solutions defence & security. URL: https://electronica-submarina.com/wp-content/uploads/2018/08/Portfolio_SAES_english-1.pdf.
8. Блінцов В.С., Войтасик А.М. Підводна роботизована технологія установки корисного вантажу на морське дно. Підводні технології. Промислова та цивільна інженерія. 2016. № 04. С. 50–59.
9. Контроль за морем: якою має бути українська система висвітлення надводної та підводної обстановки. Defense Express. 2020. URL: https://defence-ua.com/news/kontrol_za_morem_abo_jakoju_maje_buti_ukrajinska_sistema_visvitlennja_nadvodnoji_ta_pidvodnoji_obstanovki-1715.html.
10. Мазур В.Ю., Боровик О.В. Концепція розбудови єдиної системи висвітлення надводної обстановки на морській (річковій) ділянці в контексті забезпечення прикордонної безпеки. Modern Information Technologies in the Sphere of Security and Defence. 2018. № 1(31). С. 137–142. DOI: 10.33099/2311-7249/2018-31-1-137-142.
11. Інформаційно захищена система моніторингу морської акваторії на базі безекіпажних підводних апаратів: метод. вказівки / Ж.Ю. Буруніна та ін.; за заг. ред. В.С. Блінцова. Миколаїв: НУК, 2018. 40 с.
12. Askerbekov D., Garza-Reyes J.A., Ghatak R.R., Joshi R., Kandasamy J., Nascimento D.L.M. Embracing drones and the Internet of drones systems in manufacturing – An exploration of obstacles. Technology in Society. 2024. Vol. 78. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160791X24001969.
13. Kumar K., Kumar S., Kaiwartya O., Kashyap P.K., Lloret J., Song H. Drone assisted Flying Ad-Hoc Networks: Mobility and Service oriented modeling using Neuro-fuzzy. Ad Hoc Networks. 2020. Vol. 106. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1570870520301062.
14. Zhang F., Liu H., Ma Z., Yang Y., Wan X. Study of UAV Application in Wireless Sensor Networks. 2020 3rd International Conference on Mechanical, Electronics, Computer, and Industrial Technology (MECnIT). 2020. DOI: 10.1109/MECnIT48290.2020.9166681.
15. Войтасик А.М. Розробка системи автоматичного керування багатовимірним рухом вантажного самохідного підводного носія в умовах невизначеності. Інформаційні системи, механіка та керування. 2020. № 22. С. 33–44.
16. Coventry Т. What should states do to combat the sabotage of submarine cables and pipelines beneath the high seas/EEZs? European Journal of International Law. 2024. URL: https://www.ejiltalk.org/what-should-states-do-to-combat-the-sabotage-of-submarine-cables-and-pipelines-beneath-the-high-seas-eezs/.
17. Мельник О.М., Онищенко О.А., Васалатій Н.В., Корякін К.С., Пуляєв І.О., Щенявський Г.С. Технології інформаційної взаємодії у процесі підвищення безпеки мореплавства. Вчені записки ТНУ ім. В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2022. Том 33 (72). № 4. С. 260–265.
18. Blintsov V., Babkin G. Theoretical Basis of Design and Production of Marine Robotics. Prospects and priorities of research in science and technology: collective monograph. Riga: Baltija Publishing, 2020. Vol. 1. P. 25–43.
